Chauffe-eau solaire

Fonctionnement du chauffe-eau solaire thermique :

Le solaire thermique correspond à la technique qui permet de chauffer l'eau au moyen de l'énergie solaire.

C’est la production d'eau chaude sanitaire.le principe est très simple. Un circuit d'eau se réchauffe en passant dans les capteurs solaires, qui captent le rayonnement du soleil. Les calories ainsi récoltées sont transférées dans un ballon d'eau chaude par le biais d'un échangeur de chaleur.

Un chauffe-eau solaire se  compose de capteurs solaires et d'un ballon d'eau chaude (d'un circulateur, d'un régulateur, bien isolé dans certains cas) et d’un système d’appointe en cas d’insuffisance solaire, soit résistance électrique intégrée dans le ballon ou une chaudière connectée au ballon, 
Le chauffe-eau solaire permet de couvrir 50 à 70% de vos besoins

Tous ces composants d’un chauffe-eau solaire ont déjà fait leurs preuves depuis des années. Ils ont atteint un niveau de performance très élevé et possèdent une très bonne durée de vie.

Les panneaux peuvent être placés à différents endroits : sur le toit, en auvent, sur la façade de la maison, en terrasse ou au sol à proximité de l'habitation. Dans tous les cas, vérifiez qu'aucune ombre ne vient altérer le passage du soleil, l’orientation pour les panneaux solaires est plein sud, mais ils peuvent également être orientés sud-est ou sud-ouest. l’inclinaison des panneaux solaire varie d’un endroit à l’autre en allant du nord vers le sud

Une installation solaire thermique nécessite un dimensionnement pour les panneaux solaires et le ballon du stockage, elle varie selon vos besoin en eau chaude et d’un endroit à l’autre selon le gisement solaire.

Pour paris consulter le cadastre solaire: (Mairie de paris)

Différents types de chauffe-eau solaires

Il existe trois types de chauffe-eau solaires : Le chauffe-eau solaire « monobloc » qui englobe dans un seul composant les capteurs et le ballon d’eau. Il est particulièrement économique du fait de sa simplicité mais est inadapté à nos latitudes où les températures extérieures peuvent être très basses longtemps. Le chauffe-eau solaire « thermosiphon » le modèle le plus courant, ce système représente la meilleure solution si vous avez la possibilité de l’installer chez vous. Les capteurs et le ballon sont distincts ou groupés sur un seul châssis mais le ballon est placé plus haut que les capteurs afin que l’eau s’élève naturellement. Le chauffe-eau solaire à circulation forcée qui est adapté à toutes les configurations. Les capteurs sont situés à l’extérieur, généralement sur le toit, le ballon d’eau chaude à l’intérieur souvent au sous-sol. Une pompe,Un échangeur thermique soit externe ou intégré dans le ballon, un système de remplissage automatique avec une vase d’expansion et une régulation électronique qui gère et sécurise le système. Il y'a un transfèrent la chaleur des panneaux vers l’eau sanitaire. Ce système est plus cher et plus complexe que les 2 systèmes. Lorsque l'apport solaire n'est pas suffisant, l’eau sanitaire est chauffée soit par une résistance électrique interne, soit par un générateur extérieur de chaleur (chaudière).

   

     

Les avantages d'un chauffe eau solaire monobloc:

• On peut le transporter et l'installer soi-même.
• Il n'a pas besoin d'électricité pour fonctionner.
• Installé en préchauffage, il fait faire des économies d'énergie importante.
• Il peut être installé en complément de tout autre système de chauffage.
• Le chauffe eau solaire monobloc ne nécessite quasi aucun entretien, sauf une vidange par très grand froid.
• Son coût est raisonnable.

Les limites:

• Le chauffe eau solaire monobloc ne peut fonctionner en direct que dans les régions chaudes et ensoleillées, et pour de faibles consommations d'eau chaude sanitaire.
• Malgré l'isolation du ballon et des tubes de raccordement, les déperditions de chaleur diminuent un peu le rendement du système. (Un chauffe-eau solaire à éléments séparés, où le ballon est à l'intérieur de la maison, reste plus efficace.)
• Un chauffe eau solaire monobloc prend de la place et n'est pas discret (de 1 à 4 m² de panneaux solaires

Les avantages d'un chauffe eau solaire thermosiphon:

• On peut le transporter et l'installer soi-même.
• Fonctionne sans électricité.
• Fonctionnement très simple : peu d'entretien et pas de panne.
• Aussi performant qu'un chauffe eau à circulation forcée.
• Moins cher qu'un système avec pompe de circulation.

Les différents capteurs solaires thermiques

• Les capteurs à eau : la chaleur est absorbée par un liquide caloporteur, qui circule dans des tubes munis d'ailettes qui captent la chaleur. Il existe plusieurs types de capteurs à eau :
• Les capteurs non vitrés : le liquide caloporteur est contenu dans des tubes de plastique noir. Ce système peu rentable est souvent réservé pour l'eau des piscines.
• Les capteurs plans vitrés : la vitre est traitée pour empêcher le rayonnement et permettre un effet de serre. Peu onéreux, ils ont un excellent rendement pendant l'été.
• Les collecteurs à tubes sous vide : ils évitent les pertes de chaleur. Plus chers, ils sont cependant très rentables en toute saison.
• Les capteurs à air : c'est de l'air qui est chauffé lorsqu'il circule dans les tubes. Il permet ensuite de chauffer le logement, mais est aussi utilisé à des fins industriels.

            

Dimensionnement:

Dimensions du panneau thermique : en fonction de votre utilisation

La taille des panneaux solaires thermiques à installer et le volume du ballon sont en général

différents selon l'utilisation, 

• Pour un chauffe-eau : on prévoit un ballon d'environ 200 à 300 litres pour un foyer de 4 personnes. Ce volume est variable selon le rayonnement solaire et la présence ou non d'une énergie d'appoint. Cette installation nécessite un panneau thermique de 2 à 5 m² selon l'ensoleillement de la zone.
• Pour un chauffage central : 10 à 30 m² de panneaux solaires thermiques (selon la taille du logement) peuvent couvrir jusqu'à 60% de vos besoins en chauffage.
• Pour un système combiné chauffage/eau chaude : on prévoit en général 10 à 20 m² de panneaux solaires thermiques (environ 15 m² pour un logement de 4 personnes).

Dimension des panneaux solaires : en fonction de l'ensoleillement:

• Selon l'ensoleillement de la zone dans laquelle se situe votre logement, la taille du panneau solaire thermique varie.Si l'installation est prévue pour fonctionner toute l'année (dans une résidence principale par exemple), on se base sur les chiffres de l'ensoleillement en hiver pour estimer correctement la dimension idéale des panneaux.
• Selon les latitudes, vous devrez également adapter l'orientation et l'inclinaison de vos panneaux solaires thermiques, pour optimiser votre rendement.Vos besoins en chauffage et en eau chaude sont plus importants l'hiver, lorsqu'il y a moins de soleil. C'est pourquoi un système d'appoint est toujours recommandé. Mais dans l'absolu, il est possible d'installer un chauffe-eau solaire partout,

Dimension d’installation solaire  thermique : en fonction du matériel:

• Le rendement des panneaux solaires thermiques selon le type.
• La qualité d’isolement du ballon et de votre d’installation.(la tuyauterie)

Remplissage du circuit primaire:

• NE JAMAIS REMPLIR UN CIRCUIT CAPTEURS CHAUDS : vous risquez sérieusement d'endommager le capteur qui est à plus de 200 degrés et reçois du fluide à 20°, la différence de température peut faire lâcher les soudures, le matériel n'est pas garanti pour ce genre d'utilisation !

Entretien du chauffe-eau solaire:
Un chauffe-eau solaire est un produit simple et fiable.
- Nettoyage des panneaux solaires :

• Les panneaux solaires photovoltaïques sont recouverts d'un film de protection autonettoyant, ils n'ont pas besoin d'être lavés souvent : au quotidien, la pluie fait son rôle.Cependant, les fabricants préconisent quand même de procéder à un grand nettoyage annuel, en effet, les saletés, poussières et mousses qui encrassent les panneaux peuvent nuire à leurs performances.Selon diverses études, leur rendement peut même diminuer de 3 à 16 % par an. Au contraire, des panneaux solaires bien entretenus, gardent un fonctionnement optimal et produisent une plus grande quantité d'énergie...Voici comment procéder pour nettoyer vos panneaux photovoltaïques et thermiques sans lui faire courir le moindre risque.Utiliser  de l'eau claire, tout simplement ! Attention, toutefois, si elle est très calcaire, utilisez de l'eau adoucie ou déminéralisée : le calcaire peut laisser sur le verre des traces blanches qui risquent de gêner le bon fonctionnement des cellules.

- Les vannes :

• manœuvrez les vannes et les soupapes de sécurité tous les mois 

- Le ballon :

• Si vous alimenté l’installation en eau du réseau public d'adduction d'eau sanitaire, ou de puit, il faut s'assurer de l'état de l'anode, qui protège le ballon de la corrosion. Si vous fonctionnez en auto-vidangeable, assurez-vous que le système est étanche à l'air.

- La régulation en cas d(installation à circulation forcée :

• Pour la régulation : vérifier que les paramètres sont corrects ( si personne n'a joué avec et qu'il n'y a pas eu d'orage, normalement, c'est bon). Vérifiez que les températures annoncées par les sondes sont réalistes et conformes (s'il y a un faux contact, ou une sonde défectueuse, la valeur affichée sera visiblement fausse).

- Le circulateur :

• Pour le circulateur : vérifiez qu'il n'est pas brûlant , ce serait le signe qu'il y a une bulle dans une partie du circuit et que le fluide ne circule plus. Dans ce cas faites monter la pression et purger. Attention, s'il s'agit d'une grosse bulle, d'une dizaine de litre environ, il peut s'agir du vase d'expansion (encore jamais vu). Le cas échéant, recherchez la fuite.

- La partie électrique :

• Pour la partie électrique, régulation et circulation, il arrive que les connections se desserrent. Une vérification annuelle est obligatoire